(57)【要約】【課題】  電子写真方式の画像形成装置において、凹凸紙等における転写不良防止を目的とする。【解決手段】  磁性トナーを記録材へ転写する転写部位において、転写電界内における磁場振動により、磁性トナーを微小振動させて転写する。【選択図】  図１
2007114502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に潜像が形成される像担持体と、像担持体を均一に帯電する帯電手段と、像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、像担持体上に形成された静電潜像を磁性トナーで現像することにより像担持体上に磁性トナー画像を形成する現像手段と、転写電圧を印加して前記像担持体上に形成された磁性トナー画像を記録材に転写、又は一旦中間転写体上に転写した後、更に記録材に転写する転写手段と、前記磁性トナー像を記録材上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、
前記磁性トナー画像を記録材へ転写する転写部位に磁場振動発生手段を有し、転写電界内における磁場振動によって像担持体上又は中間転写体上の磁性トナーを微小振動させるとともに、転写電界によって記録材上に磁性トナーを転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
転写部位に配置する磁場振動発生手段は、電磁石に交番電流を印加して磁場振動を発生させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
矩形波の交番電流を電磁石に印加することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
転写部位に配置する磁場振動発生手段は、磁場発生手段を振動発生手段によって振動させることにより、磁場振動を発生させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
振動発生手段は、超音波共振装置であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
磁場振動発生手段は、像担持体内部または中間転写体内部に配置することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置（複写機、ファクシミリ、プリンタ等）において、転写支援装置を有する画像形成装置に関するものである。より詳細には、電子写真処理における磁性トナー像の転写不良を防止するための方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、多様な記録材を出力する「メディア対応」へのニーズが高まっている。従来の画像形成装置は、凹凸の大きい記録材を出力するのを苦手としていたが、メディア対応の要求が高まってきており、それらの要求を満たすべく様々な画像形成装置が提案されている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置においては、最初に、帯電手段によって像担持体としての感光体（感光ドラム、感光ベルト）の電荷保持表面が帯電され、続いて露光手段によって画像パターンが露光され、感光体表面が露光に従って選択的に放電され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段によって、トナーと呼ばれる静電気で吸引可能な微細粉末と接触することによって現像され、トナーは感光体表面の静電荷により画像領域上に保持される。トナーは現像手段構成に応じて、磁性トナー又は非磁性トナーが使用される。
【０００４】
その後、感光体表面のトナー画像は、転写手段によって記録材（例えばコピー用紙、ＯＨＰ用シート等）へ転写され、続いて定着手段によって記録材に定着され、永久的に記録材に記録される。又、感光体表面のトナー画像を一旦中間転写体に転写し、この中間転写体上のトナー画像を記録材へ転写する中間転写方式も用いられている。
【０００５】
転写工程終了後の感光体表面の転写残トナーは、クリーニングブレードやクリーニングブラシ等のクリーニング手段によってクリーニングされ、再び潜像形成手段によって画像形成が行われる。
【０００６】
感光体表面から記録材へのトナー画像の転写、又は中間転写体から記録材へのトナー画像の転写は、一般的に、静電気の作用で行われる。現像されたトナー画像は、静電気と機械的な力によって感光体表面に保持される。記録材は転写部位へ搬送され、感光体又は中間転写体と直接接触し、転写手段によって記録材裏側に電荷を与えて、トナー画像を記録材へ吸引する。転写手段は、画像形成装置に応じて、静電転写用コロナ装置、転写ローラ、転写ベルト、転写ブレード等が使用される。
【０００７】
しかしながら、上述した従来の画像形成装置においては、転写手段によってトナー画像を記録材上に転写する際に、トナー画像が欠けてしまう転写不良という問題が発生する場合がある。
【０００８】
この転写不良は、主に、記録材が凹凸紙である場合におけるエアーギャップに起因する転写不良と、転写手段として転写ローラ等を用いる場合におけるトナーへの圧力に起因する転写不良とがある。
【０００９】
＜エアーギャップ起因転写不良＞
感光体表面又は中間転写体表面と記録材表面との境界は常に最適の状態では無い。既に定着手段によって加熱及び加圧による定着処理が施された記録材、又は凹凸紙（例えばエンボス紙）等の平坦でない記録材等を使用すると、感光体表面又は中間転写体表面と記録材表面とが一様に接触せず、接触が不完全な場合がある。即ち、接触が不完全な箇所にエアーギャップが存在する。このエアーギャップはトナーへの転写電界強度を弱くするため、トナーは、これらのエアーギャップを越えて転移しない傾向があり、このエアーギャップによって、記録材上のトナー画像が欠けてしまう転写不良が発生する。
【００１０】
このエアーギャップ起因転写不良の問題に対して、特開平４−２３４０７７号公報、特許第３０４３４６７号公報は、転写部位において感光ベルト背面から振動エネルギー発生手段によって振動エネルギー（超音波振動）を付与し、この振動によって感光体ベルト表面からトナーを機械的に開放することによって、エアーギャップを越えるトナー像の転写を支援することを提案している。
【００１１】
この特開平４−２３４０７７号公報等は、転写部位において、電荷保持表面を有する可撓性部材（感光体ベルト）の背面から機械的な振動エネルギーを付与する構成である。この構成のメリットは、磁性トナー又は非磁性トナーの両トナーに適用可能なことである。しかし、この構成のデメリットは、感光ドラムに適用すると、感光ドラム全体が振動するため、転写部位のみにだけでなく、感光ドラムの他の画像形成処理部位、例えば帯電部位、露光部位、現像部位、クリーニング部位等にも機械的振動が影響することによる問題が発生することである。
【００１２】
この感光ドラム全体が振動することによる問題は、例えば帯電部位においては、感光ドラム表面の均一帯電の阻害や、帯電ローラ等の接触帯電を使用した場合の帯電ローラ磨耗等の問題である。露光部位においては、鮮明な静電潜像を形成できないため、文字潰れや解像度が低下する問題である。現像部位においては、現像時の感光ドラム上トナー画像の飛び散りによる画像劣化や画像形成装置本体内へのトナー飛散、接触現像ローラを使用した場合の接触現像ローラ磨耗等の問題である。クリーニング部位においては、クリーニング部材のトナーすり抜け、クリーニングブレード磨耗等の問題である。従って、特開平４−２３４０７７号公報等は、感光ベルトにのみ採用可能であるという問題があった。
【００１３】
また、記録材への転写は、ｑＥの積で近似される静電気力で行われる。ここで、ｑはトナー粒子の電荷、Ｅは転写電界強度である。トナーが転写される方向のｑＥの力は、トナーを感光体表面に保持する静電気力及び機械的な付着力に打ち勝つ程度に大きくなければならない。転写電界強度の上限は、パッシェン放電破壊電界と帯電性能で決定される。通常、帯電極性は、感光体表面とトナーとが同極性の例えばマイナス極性であり、転写電圧はトナーと逆極性の例えばプラス極性であるため、転写電界強度が強すぎる場合、放電が発生して転写電流が記録材を突き抜けて、感光体表面をプラス極性に帯電させ、帯電手段によりマイナス極性に帯電できずに、転写メモリーとして感光体上に帯電ムラが発生してしまう。この感光体上の転写メモリーは、非画像領域にトナーを現像してしまう、画像領域の濃度ムラが発生してしまう等の問題を発生させる。よって、転写電界強度は、転写メモリー発生電界以下としなければならない。従って、エアーギャップにおける転写を行うためには、転写メモリーが発生するために転写電界強度を上げることは困難であり、又転写メモリー発生電界を上げることは画像形成装置構成上困難なため、エアーギャップにおけるトナー転写を、より弱い転写電界で行う必要がある。
【００１４】
＜トナーへの圧力起因転写不良＞
感光体からトナー画像を記録材へ転写する転写処理中において、感光体と記録材との間に存在するトナー粒子層が特に転写ベルトや転写ローラ等により圧力を受けた場合、図９（ｂ）で示すように、転写された線画像や文字画像の中央部に穴のような画像欠け（中抜け、文字中抜け（ｈｏｌｌｏｗ  ｃｈａｒａｃｔｅｒ））となる転写不良が発生する。
【００１５】
これは、感光体上に形成された線画像は、転写ローラとの接触部（転写部位）で、感光体と記録材とが近接した時、トナー粒子層に圧力が作用する。この時、線画像の端部では横方向へのトナー粒子移動が可能なため、この端部領域ではトナー粒子の凝集が発生しにくい。一方、線画像中央部ではトナー粒子の周囲にはいずれもトナー粒子が存在するため、これらを押しのけて移動するのが困難である。この場合、転写ローラからの圧力作用から逃れることができず、トナー粒子の凝集が発生する。そして、トナー粒子の変形に伴い、トナー粒子同士や感光体及び記録材との接触面積が増大する。つまり、周囲のトナー粒子や感光体及び記録材との付着力が増大する。この付着力は、ファン・デル・ワールス力等の分子間力である。その結果として、線画像中央部では感光ドラム及び記録材との付着力が増大することになる。なお、現実には現像等の上流プロセスとの兼ね合いの問題や最適な感光体や記録材の材料が存在しないため、トナー粒子と記録材との付着力よりも、トナー粒子と感光体との付着力の方が大きい。
【００１６】
トナー粒子層が転写ニップ部を通過し始めると、トナー粒子層への圧力が開放される。その時、トナー粒子の変形量が弾性領域である小変形のものは、変形が圧力の開放とともに消失し、それと同時に増大していた付着力も圧力付与前の大きさに戻る。しかし、線画像中央部のトナー粒子はトナー粒子変形量が塑性変形領域に達するほど大きいため、圧力が開放されても変形量がある程度保存される。このことは弾性ヒステリシス（弾性履歴現象）と呼ばれている。その結果、付着力が増大した状態が保持される。しかもこの大きく増大したトナー粒子と感光体との付着力は、トナー粒子同士の付着力（＝凝集力）、トナー粒子と記録材との付着力、及び感光体から記録材にトナー粒子を転移させる力（静電気力）よりも大きい。その結果、線画像中央部のトナー粒子は感光体との増大した付着力によって転写不能となり、最終的に図９（ｂ）で示すような中抜けという現象で記録材上のトナー画像に観察される。なお、図９（ａ）は、中抜けが未発生の正常画像を示す。
【００１７】
このトナーへの圧力起因転写不良の問題に対して、特開２００１−１１７３８１号公報は、超音波の定在波による音響放射力を用いて感光体から記録材へトナー画像を転写することを提案している。この特開２００１−１１７３８１号公報は、感光体と記録材との間隔を、発生する超音波の半波長の整数倍に設定する構成であり、転写処理を電気的作用により行う構成とは異なる。
【００１８】
また、中抜け防止に対して、特開平０７−０４４０３０号公報は、前記特開平４−２３４０７７号公報とほぼ同様な構成であり、転写部位において、感光体又は記録材を微小振動させることにより、感光体とトナーとの付着力を減少させ、中抜けを防止することを提案している。この特開平０７−０４４０３０号公報は、前記特開平４−２３４０７７号公報と同様の理由から、感光ベルトや中間転写ベルトにのみ採用可能であるという問題と、記録材を振動させる場合には、転写時に非画像部へのトナーの飛び散りが発生し、画像鮮明度が低下する問題もある。
【００１９】
又、別の従来例としては、特許文献５をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平４−２３４０７７号公報
【特許文献２】特許第３０４３４６７号公報
【特許文献３】特開２００１−１１７３８１号公報
【特許文献４】特開平０７−０４４０３０号公報
【特許文献５】特開平０６−０５９５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
そこで本発明は、像担持体としての感光体又は中間転写体から記録材への転写時において、上述したようなトナー画像が欠けてしまう転写不良を防止して、凹凸の大きい記録材や転写ローラ等においても鮮明な転写画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的は、下記の本発明に係る定着装置、または画像形成装置にて達成される。
【００２２】
（１）表面に潜像が形成される像担持体と、像担持体を均一に帯電する帯電手段と、像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、像担持体上に形成された静電潜像を磁性トナーで現像することにより像担持体上に磁性トナー画像を形成する現像手段と、転写電圧を印加して前記像担持体上に形成された磁性トナー画像を記録材に転写、又は一旦中間転写体上に転写した後、更に記録材に転写する転写手段と、前記磁性トナー像を記録材上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、前記磁性トナー画像を記録材へ転写する転写部位に磁場振動発生手段を有し、転写電界内における磁場振動によって像担持体上又は中間転写体上の磁性トナーを微小振動させるとともに、転写電界によって記録材上に磁性トナーを転写することを特徴とする画像形成装置である。
【００２３】
（２）転写部位に配置する磁場振動発生手段は、電磁石に交番電流を印加して磁場振動を発生させることを特徴とする上記（１）に記載の画像形成装置である。
【００２４】
（３）矩形波の交番電流を電磁石に印加することを特徴とする上記（２）に記載の画像形成装置である。
【００２５】
（４）転写部位に配置する磁場振動発生手段は、磁場発生手段を振動発生手段によって振動させることにより、磁場振動を発生させることを特徴とする上記（１）に記載の画像形成装置である。
【００２６】
（５）振動発生手段は、超音波共振装置であることを特徴とする上記（４）に記載の画像形成装置である。
【００２７】
（６）磁場振動発生手段は、像担持体内部または中間転写体内部に配置することを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００２８】
また、特開平０６−０５９５８０号公報は、磁場発生手段を内包した転写手段と、転写手段と対向するように感光体背面に磁性体を設け、磁場発生手段から感光体表面までの距離を、磁性体から感光体表面までの距離よりも長くなるように設置することにより、記録材上の非画像部にトナーが付着するカブリや、記録材の裏汚れのない高品質が画像を得ることを提案している。この特開平０６−０５９５８０号公報は、転写時では、非画像部に付着した未帯電のトナーを磁気力によって感光体側に保持させるのでカブリの無い画像が出力できる構成としているため、画像部のトナー転写不良に関しては言及しておらず、又磁場振動を利用していない。非転写時では、転写手段方向への静電気力を断ち切ることによって、転写手段表面にトナーが付着しても、磁気的吸引力によって転写手段上のトナーを感光体側に転移させ、転写手段のクリーニングを達成する構成としているため、画像部のトナー転写不良に関しては言及しておらず、又磁場振動を利用していない。さらに、転写手段のクリーニングが不十分な場合、複数の磁極を持った磁場発生手段を転写手段に内包することによって磁力で転写手段上のトナーを運動させて転写手段のクリーニング性能を向上させる構成である。これも画像部のトナー転写不良に関しては言及しておらず、又転写部位において磁場振動が発生しているが、感光体から記録材へのトナー転写時を考慮していないため、トナーを振動させるのでは無く、トナーを移動させるように磁場振動しているので、転写時にはトナー画像の非画像部への飛び散りや転写ムラによる画像濃度ムラの発生が問題になると推測する。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１記載の発明によれば、磁場振動発生手段により像担持体上又は中間転写体上の磁性トナーを微小振動させることによって、磁性トナーと像担持体又は中間転写体との付着力（静電気力と機械的付着力）を低減し、エアーギャップ起因及び圧力起因の転写不良を防止し、さらに転写効率向上によるトナー消費量低減、低転写電界による転写作用を実現することができる。
【００３０】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の磁場振動発生手段として、電磁石に交番電流を印加する構成による磁場振動によって、磁性トナーを微小振動できる。
【００３１】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の磁場振動発生手段として、矩形波の交番電流を電磁石に印加することにより、磁性トナーをより効果的に微小振動できる。
【００３２】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の磁場振動発生手段として、磁場発生手段を振動発生手段によって振動させる構成による磁場振動によって、磁性トナーを微小振動できる。
【００３３】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の振動発生手段として、超音波共振装置を用いる構成により、磁性トナーを微小振動できる。
【００３４】
請求項６記載の発明によれば、磁場振動発生手段を像担持体内部または中間転写体内部に配置することにより、磁場振動発生手段へのトナー付着や、前記付着したトナーの記録材への再転移が無いので、記録材を汚す恐れが無い。
【００３５】
上述したように、本発明によれば、凹凸紙によるエアーギャップ起因転写不良、及び転写ローラ等による圧力起因の転写不良を防止し、さらに、転写効率向上によるトナー消費量低減、低転写電界化による像担持体への電気的履歴（転写メモリー等）防止を実現できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
添付図面に基づき本発明における実施例に関して図１〜図９を用いて説明する。なお、これらの図面において、同一部材は同一符号を付しており、重複した説明は省略する。
【実施例１】
【００３７】
図１〜図３、図６〜図８により本発明に係る実施例１について説明する。
【００３８】
図６〜図８は、本発明の実施例１を説明する画像形成装置の一例である。
【００３９】
まず、画像形成方法について説明する。
【００４０】
図６は、転写手段としてコロナ転写装置を用いる画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【００４１】
図６で示すように、像担持体としての感光ドラム１０１は、その表面が有機又は無機感光体を主成分とする光導電層であって、画像形成装置本体に設けられた駆動機構（図示せず）により、矢印Ａの時計方向に回転駆動される。感光ドラム１０１は、帯電手段としてのコロナ帯電装置１０２によって所定電位に一様均一に帯電された後、画像情報に応じて露光手段としての露光装置１０３からの露光光により、その外周面に前記画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、現現像手段としての現像装置１０４の帯電された磁性現像剤（磁性トナー）Ｒを担持する現像スリーブ１０４ａにより、磁性トナー画像として可視化される。
【００４２】
ここで、記録材Ｐは、記録材Ｐ先端と感光ドラム１０１の外周面に磁性トナーＲにより可視化された画像部先端とが同期するように所定のタイミングで、感光ドラム１０１に接触するように、転写手段であるコロナ転写装置１０５と感光ドラム１０１間の転写部位Ｔに導入され、電気的作用により、感光ドラム１０１上の磁性トナーＲ画像が記録材Ｐ上に転写される。
【００４３】
転写工程を終えた感光ドラム１０１上の転写残トナーは、クリーニング手段としてのクリーニング装置１０７のクリーニングブレード１０７ａにより、感光ドラム１０１上から取り除かれてクリーニング装置１０７に回収される。クリーニング工程を終えた感光ドラム１０１は、再び画像形成プロセス（帯電→露光→現像→転写→クリーニング）を繰り返して、記録材Ｐ上に未定着トナー画像が形成される。
【００４４】
一方、未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１０６に導入され、加圧・加熱されてトナー像が記録材Ｐ上に永久定着される。
【００４５】
本実施例について説明する。
【００４６】
図１は、像担持体１０１内の磁場振動発生手段１の概略構成を示す模式的断面図である。
【００４７】
図２は、像担持体１０１内の磁場振動発生手段１の長手方向概略構成を示す模式的斜視図である。
【００４８】
本実施例は、磁場振動発生手段１により、転写部位Ｔにおいて感光ドラム１０１上の磁性トナーＲを微小振動させ、この振動により、磁性トナーＲと感光ドラム１０１との付着力を低減し、転写工程における前述した転写不良を防止するものである。
【００４９】
磁場振動発生手段としての電磁石１は、鉄芯等の磁性体であるコア１ａの外周に、電流を印加する導電部材としてのコイル１ｂが配置されている一般的な電磁石である。電磁石１は、図１及び図２で示すように、回転する感光ドラム１０１の転写部位Ｔの非接触近傍に磁極部１ｃが配置されるように転写部位Ｔ長手方向に設置される。また、電磁石１のコア１ａの感光ドラム１０１対向部である磁極部１ｃは、感光ドラム１０１に非接触で近接できるようにＲ形状としている。
電磁石１は、コイル１ｂに交番電流が印加され、磁極部１ｃがＮ極及びＳ極に切り替わるように構成される。この磁極部１ｃの磁場によって、転写部位Ｔの感光ドラム１０１上の磁性トナーＲを分極・磁化し、磁性トナーＲの磁化ヒステリシス（磁化履歴現象）による残留磁化により、磁極１ｃのＮ極とＳ極の切り替わりに応じて、感光ドラム１０１上の磁性トナーＲが微小振動する。
【００５０】
従って、転写部位Ｔにおいて、感光ドラム１０１上の磁性トナーＲの微小振動により、磁性トナーＲと感光ドラム１０１との付着力（静電気力と機械的付着力）を低減し、感光ドラム１０１と記録材Ｐとが密着していないためにエアーギャップが存在していても、転写工程において静電気力で磁性トナーＲを記録材Ｐへ転写でき、凹凸紙においても転写不良を防止することができる。即ち通常用いられるより弱い転写電界強度で、磁性トナーＲを記録材Ｐに転写できる。また、空気絶縁破壊の発生（転写メモリーの発生）が減るので、転写電界強度は弱い方が良い。記録材Ｐと感光ドラム１０１との接触が最適の部位においても、高い転写効率が期待できるので、トナーの使用効率が向上（トナー消費量が低減）する利点を持つ。
【００５１】
ここで、磁場振動発生手段１による磁場によって、磁性トナーＲと感光ドラム１０１との付着力は、静電気力と機械的付着力に加えて、磁気的付着力が加算される。しかし、磁場振動発生手段１は、磁性トナーを引き付けるだけで無く、磁極部１ｃの極性を切り替えて、磁性トナーへの引き付けと反発を繰り返すため、磁性トナーＲと感光ドラム１０１との磁気的付着力は磁性トナーＲと感光ドラム１０１との付着力である静電気力と機械的付着力と比較して、無視できる非常に弱い力である。
【００５２】
交番電流は、図３（ａ）で示す波形を持つ一般的なｓｉｎ波でも良いが、図３（ｂ）で示す矩形波とすることにより、磁極部１ｃの磁極切り替えの立ち上がり（スピード）が速くなるので、磁性トナーＲの残留磁化が磁極部１ｃから受ける磁力が大きくなり、磁性トナーＲの微小振動を効果的に大きくすることができる。即ち、電磁石１の磁気力を小さく（交番電流値を小さく）できるので、より効率的に磁性トナーＲの微小振動を行うことができる利点を持つ。
【００５３】
また、交番電流の周波数は、転写部位Ｔで複数回の磁場振動を与えるために低周波過ぎず、かつ磁性トナーＲの残留磁化を効率良く使用するために高周波過ぎないように設定すると良い。交番電流周波数は、画像形成速度及び記録材搬送速度、転写部位Ｔの幅にもよるが、１００Ｈｚ〜１０KHzの範囲とすると良い。
【００５４】
また、磁性トナーＲの微小振動は、前記微小振動させながら記録材Ｐ上へ転写させるために、転写部位Ｔでの転写電界強度のピーク部（最大強度部）、又はピーク部を含む記録材Ｐ搬送上流側で行うと、より弱い転写電界でエアーギャップ部の転写不良を防止することができる。
【００５５】
図７は、転写手段として転写ローラを用いる画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【００５６】
図６は、帯電手段及び転写手段として、感光ドラム１０１及び記録材Ｐと非接触方式であるコロナ放電装置を用いたが、図７は、感光ドラム１０１及び記録材Ｐと接触方式である帯電手段としての帯電ローラ１０２ａ、及び転写手段としての転写ローラ１０５ａを用いる。この帯電ローラ１０２ａ及び転写ローラ１０５ａは接触方式のため、コロナ放電装置と比較して非常に小さい印加電圧で帯電工程及び転写工程を行うことができるので、オゾンの発生が非常に少ない。従って、画像形成装置のオゾン臭も非常に少ないので、狭い場所やユーザーに近いデスクトップ配置としても気にならない。また、画像形成装置本体にオゾンフィルター等のオゾンを本体外部に排出しないためのフィルター等も不要となるので、画像形成装置本体を低コスト化できる利点を持つ。
【００５７】
しかしながら、接触転写方式の転写ローラを用いた転写工程によると、上述したように文字中抜けの問題が発生する。
【００５８】
この文字中抜け問題に対しても、図１及び図２で示すような本実施例の感光ドラム１０１内に磁場振動発生手段１を配置する構成を用いることにより、転写ローラ１０５ａの圧力作用による磁性トナーＲと感光体１０１との付着力の増大に対して、磁性トナーＲの微小振動が前記付着力を低減することができるので、文字中抜けを防止することができる。これは、圧力作用による磁性トナーＲのトナー同士の凝集力や前記付着力を微小振動が低減し、転写工程において静電気力で磁性トナーＲを記録材へ転写でき、転写ローラ１０５ａ等の接触転写方式においても転写不良を防止することができる。
【００５９】
また、図７で示す転写ローラ１０５ａを用いる接触転写方式は、凹凸紙を転写する場合、転写ローラ１０５ａによる記録材Ｐの感光ドラム１０１ａへの圧力作用によって、図６で示すコロナ放電装置１０５を用いる非接触転写方式と比較して、エアーギャップ量が小さくなる。従って、エアーギャップ起因の転写不良は低減される利点を持つが、エアーギャップ起因の転写不良がゼロになることは無い。よって、本実施例を用いることにより、接触転写方式においても図６で説明したのと同様にエアーギャップ起因の転写不良防止効果をも得ることができる。
【００６０】
接触転写方式を用いる画像形成装置においては、トナーへの圧力起因転写不良を防止するとともに、エアーギャップ起因転写不良も防止することができる。
【００６１】
図８は、中間転写体を用いる画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【００６２】
図６及び図７は、感光ドラム１０１から直接記録材Ｐに磁性トナーＲを転写する構成であった。それに対して、図８は、感光ドラム１０１上の磁性トナーＲ画像を、１次転写部位Ｔ１において１次転写ローラ２０５ａにより、中間転写体としての中間転写ベルト２０１に１次転写し、さらに２次転写部位Ｔ２において２次転写ローラ２０５ｂにより、中間転写ベルト２０１上の磁性トナーＲ画像を記録材Ｐに２次転写する構成である。
【００６３】
図８の中間転写体２０１を用いる画像形成装置は、図６及び図７の画像形成装置の転写工程において記録材Ｐとして小サイズ紙を通紙した場合、感光ドラム１０１の非通紙部領域で転写電流が多く流れてしまい感光層に転写メモリーを作り、帯電手段で一様均一に感光ドラム１０１を帯電できずに、次の大サイズ紙において、画像濃度ムラや非画像部にトナーが付着してしまう等の問題が発生しない等の利点を持つ。また、中間転写体２０１の表層に弾性層を設けることにより、接触転写方式の１次及び２次転写時の転写部位Ｔ１及びＴ２における圧力集中を緩和できるので、トナーの圧力起因転写不良（文字中抜け）を低減できる利点を持つ。さらに、２次転写時においては、中間転写体２０１の弾性層が凹凸紙の凹部に追従するように弾性変形することによって、エアーギャップが小さくなり、エアーギャップ起因の転写不良を低減できる利点を持つ。
【００６４】
しかしながら、図８構成の画像形成装置においても、耐久によって感光ドラム１０１表層の表面粗さが大きくなると、文字中抜けが悪化する、凹凸の大きい凹凸紙には弾性層が追従しきれずにエアーギャップ起因の転写不良が発生する等、転写不良に対して不完全であった。
【００６５】
そこで、図８構成の中間転写体２０１を用いる画像形成装置においても、中間転写体２０１内の２次転写部位Ｔ２に、本実施例の磁場振動発生手段１を配置する構成を用いることにより、２次転写時の中間転写体２０１と磁性トナーＲとの付着力を低減することができるので、中間転写体２０１表層の弾性層有無にかかわらず、２次転写時の文字中抜けや凹凸紙の転写不良を防止することができる。
【００６６】
図８においては、磁場振動発生手段１を中間転写体２０１内の２次転写部位Ｔ２に配置するとともに、磁場振動発生手段１を感光ドラム１０１内の１次転写部位Ｔ１にも配置することにより、１次転写工程における転写不良も防止することができる。さらに、高い１次転写効率及び２次転写効率を実現できるので、トナーの使用効率（トナー消費量低減）が向上すると共に、転写電圧を小さくできる等の利点を持つ。
【００６７】
以上述べたように、本実施例は、転写部位に磁場振動発生手段を配置し、像担持体又は中間転写体上の磁性トナーを微小振動させることにより、像担持体又は中間転写体と磁性トナーとの付着力を低減し、転写不良を防止するとともに、高いトナー転写効率、又は低い転写電圧による転写を実現することができる。
【００６８】
また、従来の転写部位において機械的振動によりトナーを振動させる転写不良対策は、ベルト系（感光ベルト、中間転写ベルト等）にしか適用できなかったが、本実施例は、機械的振動では無く、磁気的振動により磁性トナーを振動させるので、磁性トナー以外を振動させることが無いので（磁性トナーのみを振動させるので）、ベルト系だけでなくドラム系（感光ドラム又は中間転写ドラム）にも適用可能である利点を持つ。
【００６９】
ただし、従来の転写部位において機械的振動によりトナーを振動させる転写不良対策は、磁性トナー及び非磁性トナーに適用可能であったが、本実施例は、磁気的振動を用いるため、磁性トナーのみに適用可能という欠点を持つ。
【００７０】
また、本実施例は、磁場振動発生手段を、像担持体内部又は中間転写体内部に配置する構成としたが、磁場振動発生手段を転写手段側（記録材Ｐ背面側）に配置する構成でも効果は同等である。ただし、磁場振動発生手段を転写手段側に配置する構成は、記録材Ｐの紙間や小サイズ通紙時の非通紙部において、非画像部に付着した磁性トナー（カブリトナー）や記録材Ｐのジャム発生時において、磁性トナーが磁場振動発生手段に付着し、その付着トナーが記録材Ｐを汚してしまうので、磁場振動発生手段にトナー清掃部材（不図示）を別途配置する必要等の問題がある。従って、磁場振動発生手段は、像担持体内部又は中間転写体内部に配置する構成がより好適である。
【実施例２】
【００７１】
図４及び図５、図６〜図８により本発明に係る実施例２について説明する。
【００７２】
実施例１は、電磁石の交番電流印加による磁場振動発生手段によって磁場振動を発生させることにより、磁性トナーを微小振動させる構成であったが、本実施例は、磁場振動発生手段として、磁場発生手段を機械的な振動発生手段によって振動させることによって磁場振動を発生させることにより、磁性トナーを微小振動させる構成である。
【００７３】
図４は、像担持体１０１内の磁場振動発生手段としての磁場発生手段２と振動発生手段３の概略構成を示す模式的断面図である。
【００７４】
図５は、像担持体１０１内の磁場振動発生手段としての磁場発生手段２と振動発生手段３の長手方向概略構成を示す模式的斜視図である。
【００７５】
図６は、転写手段としてコロナ転写装置を用いる画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【００７６】
本実施例は、図６の画像形成装置の転写部位Ｔにおいて、磁場発生手段２を振動発生手段３により振動させて磁場振動を発生させることにより、転写部位Ｔにおいて感光ドラム１０１上の磁性トナーＲを微小振動させ、この振動により、磁性トナーＲと感光ドラム１０１との付着力を低減し、転写工程における前述した転写不良を防止するものである。従って、磁場発生手段２と振動発生手段３とを組合せて、実施例１の磁場振動発生手段１として代用した構成である。
【００７７】
磁場発生手段としての磁石２は、フェライト等を焼結した金属体や、樹脂に磁性体を分散した樹脂体（プラスチックマグネット）を磁化し、永久磁石とした磁性体である一般的な磁石である。磁石２は、図４及び図５で示すように、回転する感光ドラム１０１の転写部位Ｔの非接触近傍に磁極部２ｃが配置されるように転写部位Ｔ長手方向に設置される。また、磁石２の感光ドラム１０１対向部である磁極部２ｃは、感光ドラム１０１に非接触で近接できるようにＲ形状としている。
【００７８】
振動発生手段としての超音波共振器３は、２０ＫＨｚ〜２００ＫＨｚの周波数で動作する交流電源（不図示）によって駆動される比較的高い周波数の音響共振器である。
【００７９】
超音波共振器３は磁石２に接続され、超音波共振器３の振動が磁石２に伝播され、磁石２が振動するように配置されている。
【００８０】
磁石２の磁極部２ｃの磁場によって、転写部位Ｔの感光ドラム１０１上の磁性トナーＲが分極・磁化し、磁性トナーＲが磁場に捕捉される。そして、超音波共振器３による振動によって、前記磁場が振動することによって、感光ドラム１０１上の磁性トナーが微小振動する。
【００８１】
従って、転写部位Ｔにおいて、感光ドラム１０１上の磁性トナーＲの微小振動により、磁性トナーＲと感光ドラム１０１との付着力（静電気力と機械的付着力）を低減し、感光ドラム１０１と記録材Ｐとが密着していないためにエアーギャップが存在していても、転写工程において静電気力で磁性トナーＲを記録材Ｐへ転写でき、凹凸紙においても転写不良を防止することができる。即ち通常用いられるより弱い転写電界強度で、磁性トナーＲを記録材Ｐに転写できる。また空気絶縁破壊の発生（転写メモリーの発生）が減るので、転写電界強度は弱い方が良い。記録材Ｐと感光ドラム１０１との接触が最適の部位においても、高い転写効率が期待できるので、トナーの使用効率が向上（トナー消費量が低減）する利点を持つ。
【００８２】
ここで、磁石２による磁場によって、磁性トナーＲと感光ドラム１０１との付着力は、静電気力と機械的付着力に加えて、磁気的付着力が加算される。しかし、磁石２による磁力は、磁性トナーを移動させるのでは無く、磁性トナーＲを捕捉して、微小振動させるだけの弱い力で良い。従って、磁性トナーＲと感光ドラム１０１との付着力である静電気力と機械的付着力と比較して、無視できる非常に弱い力である。
【００８３】
また、磁性トナーＲの微小振動は、前記微小振動させながら記録材Ｐ上へ転写させるために、転写部位Ｔでの転写電界強度のピーク部（最大強度部）、又はピーク部を含む記録材Ｐ搬送上流側で行うと、より弱い転写電界でエアーギャップ部の転写不良を防止することができる。
【００８４】
図７は、転写手段として転写ローラを用いる画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【００８５】
実施例１と同様に、図７の転写ローラ１０５ａを用いた場合の文字中抜け問題に対しても、図４及び図５で示すような本実施例の感光ドラム１０１内に磁場振動発生手段として磁場発生手段２と振動発生手段３を配置する構成を用いることにより、転写ローラ１０５ａの圧力作用による磁性トナーＲと感光体１０１との付着力の増大に対して、磁性トナーＲの微小振動が前記付着力を低減することができるので、文字中抜けを防止することができる。これは、圧力作用による磁性トナーＲのトナー同士の凝集力や前記付着力を微小振動が低減し、転写工程において静電気力で磁性トナーＲを記録材へ転写でき、転写ローラ１０５ａ等の接触転写方式においても転写不良を防止することができる。
【００８６】
また、図７で示す転写ローラ１０５ａを用いる接触転写方式は、凹凸紙を転写する場合、転写ローラ１０５ａによる記録材Ｐの感光ドラム１０１ａへの圧力作用によって、図６で示すコロナ放電装置１０５を用いる非接触転写方式と比較して、エアーギャップ量が小さくなる。従って、エアーギャップ起因の転写不良は低減される利点を持つが、エアーギャップ起因の転写不良がゼロになることは無い。よって、本実施例を用いることにより、接触転写方式においても図６で説明したのと同様にエアーギャップ起因の転写不良防止効果を得ることができる。
【００８７】
接触転写方式を用いる画像形成装置においては、トナーへの圧力起因転写不良を防止するとともに、エアーギャップ起因転写不良も防止することができる。
【００８８】
図８は、中間転写体を用いる画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【００８９】
実施例１と同様に、図８の中間転写体を用いた場合においても、中間転写体２０１内の２次転写部位Ｔ２に、磁場振動発生手段として磁場発生手段２と振動発生手段３を配置する構成を用いることにより、２次転写時の中間転写体２０１と磁性トナーＲとの付着力を低減することができるので、２次転写時の文字中抜けや凹凸紙の転写不良を防止することができる。
【００９０】
図８においては、磁場発生手段２と振動発生手段３を中間転写体２０１内の２次転写部位Ｔ２に配置するとともに、磁場発生手段２と振動発生手段３を感光ドラム１０１内の１次転写部位Ｔ１にも配置することにより、１次転写工程における転写不良も防止することができる。さらに、高い１次転写効率及び２次転写効率を実現できるので、トナーの使用効率（トナー消費量低減）が向上すると共に、転写電圧を小さくできる等の利点を持つ。
【００９１】
ここで、振動発生手段３による磁場発生手段２の振動方向は、図５で示すように、転写部位Ｔの記録材Ｐ搬送方向と同一方向である矢印Ｘ方向、または記録材搬送方向と垂直方向である矢印Ｙ方向（転写部位Ｔの長手方向）のどちらでも効果は同等である。よって、矢印Ｘ方向と矢印Ｙ方向を含む面内方向であれば（例えば、矢印Ｘ方向と矢印Ｙ方向との４５度方向等）、どの方向に振動しても効果は同等である。ただし、図７の転写手段として転写ローラ１０５ａを用いる画像形成装置の場合には、感光ドラム１０１と転写ローラ１０５ａの転写ニップ部である転写部位Ｔが狭い幅なので、矢印Ｙ方向に振動させると転写部位Ｔ外で磁性トナーＲを振動させる可能性が少なくなるので、より好適である。
【００９２】
しかし、振動発生手段３による磁場発生手段２の振動方向は、記録材Ｐ搬送方向に対して上下方向である矢印Ｚ方向（記録材Ｐの厚み方向）の場合、磁性トナーＲに対する磁場振動が磁場発生手段２による磁力の強弱の変化のみとなり、磁性トナーＲは微小振動しないので、矢印Ｚ方向以外の振動方向に設定すると良い。
【００９３】
以上述べたように、本実施例は、転写部位に磁場振動発生手段として、磁場発生手段と、磁場発生手段を振動させる振動発生手段とを配置し、像担持体又は中間転写体上の磁性トナーを微小振動させることにより、像担持体又は中間転写体と磁性トナーとの付着力を低減し、転写不良を防止するとともに、高いトナー転写効率、又は低い転写電圧による転写を実現することができる。
【００９４】
また、従来の転写部位において機械的振動によりトナーを振動させる転写不良対策は、ベルト系（感光ベルト、中間転写ベルト等）にしか適用できなかったが、本実施例は、機械的振動では無く、磁気的振動により磁性トナーを振動させるので、磁性トナー以外を振動させることが無いので（磁性トナーのみを振動させるので）、ベルト系だけでなくドラム系（感光ドラム、中間転写ドラム）にも適用可能である利点を持つ。
【００９５】
ただし、従来の転写部位において機械的振動によりトナーを振動させる転写不良対策は、磁性トナー及び非磁性トナーに適用可能であったが、本実施例は、磁気的振動を用いるため、磁性トナーのみに適用可能という欠点を持つ。
【００９６】
また、本実施例は、磁場振動発生手段（＝磁場発生手段＋振動発生手段）を、像担持体内部又は中間転写体内部に配置する構成としたが、磁場振動発生手段を転写手段側（記録材Ｐ背面側）に配置する構成でも効果は同等である。ただし、磁場振動発生手段を転写手段側に配置する構成は、記録材Ｐの紙間や小サイズ通紙時の非通紙部において、非画像部に付着した磁性トナー（カブリトナー）や記録材Ｐのジャム発生時において、磁性トナーが磁場振動発生手段に付着し、その付着トナーが記録材Ｐを汚してしまうので、磁場振動発生手段にトナー清掃部材（不図示）を別途配置する必要等の問題がある。従って、本実施例においても、磁場振動発生手段は、像担持体内部に配置する構成がより好適である。
【００９７】
以上、本発明の実施例に関して説明したが、本発明の実施例１及び実施例２における諸数値は、実施例の説明を簡略化するための一例であって、前記諸数値は、画像形成装置の構成及び設定等に応じて任意に定めることができる。
【００９８】
また、本発明は、実施例で説明した画像形成装置に限定されるものではなく、各実施例を任意に組合せる等、磁性トナーを用いる他の画像形成装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施例１に係る磁場振動発生手段の一例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る磁場振動発生手段の一例を示す模式的斜視図である。
【図３】本発明の実施例１に係る磁場振動発生手段に印加する交番電流波形を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例２に係る磁場振動発生手段の他の一例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施例２に係る磁場振動発生手段の他の一例を示す模式的斜視図である。
【図６】本発明の実施例１及び実施例２に係るコロナ放電転写装置を用いた画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。
【図７】本発明の実施例１及び実施例２に係る転写ローラを用いた画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の実施例１及び実施例２に係る中間転写体を用いた画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。
【図９】文字中抜け画像の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  磁場振動発生手段
２  磁場発生手段
３  振動発生手段
１０１  像担持体（感光ドラム）
１０５  コロナ放電転写装置
１０５ａ  転写ローラ
２０１  中間転写体
２０５ａ  １次転写ローラ
２０５ｂ  ２次転写ローラ
Ｐ  記録材
Ｒ  トナー
Ｔ  転写部位
Ｔ１  １次転写部位
Ｔ２  ２次転写部位
【図１】
2007114502.tif 000003
【図２】
2007114502.tif 000004
【図３】
2007114502.tif 000005
【図４】
2007114502.tif 000006
【図５】
2007114502.tif 000007
【図６】
2007114502.tif 000008
【図７】
2007114502.tif 000009
【図８】
2007114502.tif 000010
【図９】
2007114502.tif 000011